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公開番号2025033504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023139261
出願日2023-08-29
発明の名称複合酸化物粒子および酸硫化物の粒子の製造方法
出願人国立大学法人信州大学,三菱ケミカル株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C01G 23/00 20060101AFI20250306BHJP(無機化学)
要約【課題】粒径が小さい酸硫化物粒子を製造可能な新たな技術を提供する。
【解決手段】式「M_aTi_bO_c」で表される特定の組成を有し、かつ粒子径がD₉₀で200nm未満である複合酸化物粒子を提供する。また、当該複合酸化物粒子を前駆体として複合酸化物に硫黄を複合させて酸硫化物粒子を製造する方法を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式で表される複合酸化物の粒子であって、粒子径がＤ
９０
で２００ｎｍ未満である、複合酸化物粒子。
Ｍ
ａ
Ｔｉ
ｂ
Ｏ
ｃ
（式中、Ｍは、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、ＴｍおよびＹからなる群から選ばれる一以上の元素であり、ａ：ｂ：ｃ＝１．６１４．４：６：１２～３６である。）
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記式中、ａ：ｂ：ｃ＝１．６～２．４：６：１２～１８である、請求項１に記載の複合酸化物粒子。
【請求項３】
前記式中、ａ：ｂ：ｃ＝４．８～７．２：６：１６．８～２５．２である、請求項１に記載の複合酸化物粒子。
【請求項４】
前記式中、ａ：ｂ：ｃ＝９．６～１４．４：６：２４～３６である、請求項１に記載の複合酸化物粒子。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載の複合酸化物粒子の複合酸化物に硫黄を複合させる工程を含む、酸硫化物の粒子の製造方法。
【請求項６】
固相合成により前記複合酸化物に硫黄を複合させる、請求項５に記載の酸硫化物の粒子の製造方法。
【請求項７】
フラックスを用いる固相合成により前記複合酸化物に硫黄を複合させる、請求項６に記載の酸硫化物の粒子の製造方法。
【請求項８】
前記フラックスとしてヨウ化物を用いる、請求項７に記載の酸硫化物の粒子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合酸化物粒子および酸硫化物の粒子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の抑制、および枯渇しつつある化石資源依存からの脱却を目指す観点から、再生可能エネルギーとして太陽エネルギーを利用した高性能な光エネルギー変換システムの開発の重要性が増している。中でも、太陽エネルギーを用いて水を分解し水素を製造する技術に対する社会的要請が益々高まっている。光触媒粒子上での酸性水溶液中における水の分解反応は、次のように推定されている。
Ｈ
２
Ｏ＋２ｈ
＋
→１／２Ｏ
２
＋２Ｈ
＋
（１）
２Ｈ
＋
＋２ｅ
－
→Ｈ
２
（２）
【０００３】
このような反応を起こす光触媒には、例えばＹ
２
Ｔｉ
２
Ｏ
５
Ｓ
２
（以下「ＹＴＯＳ」とも言う）が知られており、概略的には以下のような反応によって合成されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
Ｙ
２
Ｏ
３
＋６ＴｉＯ
２
＋２Ｙ
２
Ｓ
３
→３Ｙ
２
Ｔｉ
２
Ｏ
５
Ｓ
２
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１３８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＹＴＯＳのような酸硫化物の粒子が発現する光触媒作用は、通常、その作用に適した結晶構造を有する。また、粒子状の光触媒の粒径は、光触媒の活性を高める観点から、照射される光の波長を限度に、より小さいことが好ましい。前述した光エネルギー変換システムの開発の重要性が増す中、粒径が小さい酸硫化物粒子を製造する技術が求められている。
【０００６】
本発明の一態様は、粒径が小さい酸硫化物粒子を製造可能な新たな技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の態様を提供する。
【０００８】
〔１〕下記式で表される複合酸化物の粒子であって、粒子径がＤ
９０
で２００ｎｍ未満である、複合酸化物粒子。
Ｍ
ａ
Ｔｉ
ｂ
Ｏ
ｃ
（式中、Ｍは、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、ＴｍおよびＹからなる群から選ばれる一以上の元素であり、ａ：ｂ：ｃ＝１．６～１４．４：６：１２～３６である。）
【０００９】
〔２〕前記式中、ａ：ｂ：ｃ＝１．６～２．４：６：１２～１８である、〔１〕に記載の複合酸化物粒子。
【００１０】
〔３〕前記式中、ａ：ｂ：ｃ＝４．８～７．２：６：１６．８～２５．２である、〔１〕に記載の複合酸化物粒子。
（【００１１】以降は省略されています）

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